(57)【要約】【課題】  紛失することなく、必ず回収できる遠隔操縦無人ボートを提供する。【解決手段】  本発明の遠隔操縦無人ボートは、推進動力を発生する推進動力源１１と、進行方向を自在に変更する操舵装置１３と、操縦装置２０から無線送信された信号を受信する第１送受信アンテナ１４と、第１送受信アンテナ１４に受信された信号に基づいて、推進動力源１１および操舵装置１３を制御する第１制御装置１５と、設定された初期位置を記憶する記憶装置１７と、人工衛星から発信されている電波を受信するＧＰＳアンテナ１６と、を有し、前記第１制御装置は、ＧＰＳアンテナ１６により受信された電波に基づいて、現在位置を算出し、所定の条件が満たされると、前記現在位置および前記初期位置に基づいて、該初期位置に回帰するように、推進動力源１１および操舵装置１３の自動制御を開始する。【選択図】            図２
2005343391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進動力を発生する推進動力源と、
進行方向を自在に変更する操舵装置と、
遠隔操縦装置から無線送信された信号を受信する第１送受信アンテナと、
前記第１送受信アンテナに受信された前記信号に基づいて、前記推進動力源および前記操舵装置を制御する第１制御装置と、
設定された初期位置を記憶する記憶装置と、
人工衛星から発信されている電波を受信するＧＰＳアンテナと、
を有し、
前記第１制御装置は、
前記ＧＰＳアンテナにより受信された電波に基づいて、現在位置を算出し、
所定の条件が満たされると、前記現在位置および前記初期位置に基づいて、該初期位置に回帰するように、前記推進動力源および前記操舵装置の自動制御を開始する遠隔操縦無人ボート。
【請求項２】
水中および水底の様子を観測する観測機をさらに有し、
前記第１送受信アンテナは、前記観測機によって観測された水中および水底の様子に関する観測情報を特定電波により前記遠隔操縦装置に送信する請求項１に記載の遠隔操縦無人ボート。
【請求項３】
前記観測機は、さらに、
地面に対する速度、潮流に対する相対速度、および潮流速度を測定し、
水底の地質を調査し、
水平方向の周囲の様子を観測することを特徴とする請求項２に記載の遠隔操縦無人ボート。
【請求項４】
前記第１送受信アンテナは、前記第１制御装置により算出された現在位置の情報を連続的に遠隔操縦装置に送信し、該遠隔操縦装置から返信された受領信号を連続的に受信して、
前記第１制御装置は、前記第１送受信アンテナが前記受領信号を所定時間受信できない場合に、前記自動制御を開始する請求項１に記載の遠隔操縦無人ボート。
【請求項５】
前記第１制御装置は、前記自動制御の開始後に、前記第１送受信アンテナが前記受領信号を受信できるようになると、前記自動制御を終了し、前記遠隔操縦装置からの信号に基づく制御を再開する請求項４に記載の遠隔操縦無人ボート。
【請求項６】
電力の供給を行う電源と、
前記電源の残量を検出する残量検出装置と、
をさらに有し、
前記第１制御装置は、前記電源の残量が所定値以下になった場合に、前記遠隔操縦装置からの信号にかかわらず、前記自動制御を開始する請求項１に記載の遠隔操縦無人ボート。
【請求項７】
前記記憶装置は、前記第１制御装置により各時点の現在位置として算出された位置を随時記憶しており、
前記第１制御装置は、前記自動制御の場合に、前記記憶装置に記憶された各時点の現在位置を遡るように、前記推進動力源および前記操舵装置を制御する請求項１に記載の遠隔操縦無人ボート。
【請求項８】
前記第１制御装置は、前記自動制御の場合に、前記初期位置に最短距離で戻るように、前記推進動力源および前記操舵装置を制御する請求項１に記載の遠隔操縦無人ボート。
【請求項９】
請求項１に記載の遠隔操縦無人ボートの遠隔操縦装置であって、
前記遠隔操縦無人ボートに、前記推進動力源および前記操舵装置の操作に関する信号を無線送信し、前記観測機によって観測された水中および水底の様子に関する観測情報を受信するための第２送受信アンテナと、
前記第２送受信アンテナに、前記推進動力源、前記操舵装置および前記観測機に関する操作信号を出力する第２制御装置と、
を有する遠隔操縦装置。
【請求項１０】
前記第２送受信アンテナにより受信した前記観測情報に基づいて、水中の状態と現在位置を表示するモニターをさらに有する請求項９に記載の遠隔操縦装置。
【請求項１１】
前記遠隔操縦無人ボートと所定時間通信ができなくなるか、または、前記遠隔操縦無人ボートから電源減少の信号を受信した場合に、警報を発する警報装置をさらに有する請求項９に記載の遠隔操縦装置。
【請求項１２】
前記遠隔操縦無人ボートと所定時間通信ができなくなった後に、再度、該遠隔操縦無人ボートと通信ができるようになった場合、前記遠隔操縦無人ボートの自動操縦が終了したことを警報により知らせる警報装置、または、画面に表示して知らせるモニターをさらに有することを特徴とする請求項９に記載の遠隔操縦無人ボート。
【請求項１３】
前記第２制御装置は、前記第２送受信アンテナにより受信した前記観測情報に基づいて、水中の地図を作成し、
前記モニターは、前記第２制御装置により作成された地図を表示する請求項１０に記載の遠隔操縦装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔操縦によって自在に動作させることができる遠隔操縦無人ボート、およびその遠隔操縦装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な場面で、自在に遠隔操縦可能な無人模型が利用されている。
【０００３】
海、湖、池、川などの水底および水中の状態調査には、遠隔操縦可能な模型の無人ボート（以下、遠隔操縦無人ボートという）が用いられる。遠隔操縦無人ボートは、ソナーを搭載しており、水底に向かって超音波を発信し、水底等に反射された超音波を受信して、水底および水中の状態を調査できる。操縦者は、離れた場所から遠隔操縦無人ボートを操縦し、所望の場所の水底を調査できる（たとえば、特許文献１参照）。これにより、大きな有人ボートでは行けないような、浅瀬や、狭い岸壁などでも、容易に調査できる。
【特許文献１】特開平１１−３５０５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような遠隔操縦無人ボートを操縦する場合、常に操縦者が遠隔操縦無人ボートを制御できるとは限らない。たとえば、次のような場合には、遠隔操縦無人ボートを制御できなくなってしまう。遠隔操縦無人ボートが波に乗って、リモコン（遠隔操縦装置）の電波が届かないような遠くまで流される場合、波により船体が激しく揺れて、遠隔操縦装置の電波を受信するためのアンテナが岩等に当たって、破壊される場合、遠隔操縦無人ボートの電源がなくなって、駆動電力が供給されなくなった場合である。
【０００５】
このような場合、人が遠隔操縦無人ボートを捜索しなくてはならない。捜索の結果、結局見つけられずに回収できないという事態が起こりうる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、紛失することなく、必ず回収できる遠隔操縦無人ボートおよびこれの遠隔操縦装置（無線基地局も含む）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の遠隔操縦無人ボートは、推進動力を発生する推進動力源と、進行方向を自在に変更する操舵装置と、遠隔操縦装置から無線送信された信号を受信する第１送受信アンテナと、前記第１送受信アンテナに受信された前記信号に基づいて、前記推進動力源および前記操舵装置を制御する第１制御装置と、設定された初期位置を記憶する記憶装置と、人工衛星から発信されている電波を受信するＧＰＳアンテナと、を有し、前記第１制御装置は、前記ＧＰＳアンテナにより受信された電波に基づいて、現在位置を算出し、所定の条件が満たされると、前記現在位置および前記初期位置に基づいて、該初期位置に回帰するように、前記推進動力源および前記操舵装置の自動制御を開始する。
【０００８】
（２）本発明の遠隔操縦装置は、上記（１）に記載の遠隔操縦無人ボートの遠隔操縦装置であって、前記遠隔操縦無人ボートに、前記推進動力源および前記操舵装置の操作に関する信号を無線送信し、前記観測機によって観測された水中および水底の様子に関する観測情報を受信するための第２送受信アンテナと、前記第２送受信アンテナに、前記推進動力源、前記操舵装置および前記観測機に関する操作信号を出力する第２制御装置と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の遠隔操縦無人ボートによれば、所定の条件が満たされると、自動的に初期位置に回帰する。したがって、遠隔操縦無人ボートが紛失することがない。
【００１０】
本発明の遠隔操縦装置によれば、遠隔操縦無人ボートの操作に関する信号を無線送信できる。したがって、操作者は、自在に遠隔操縦無人ボートを操縦できる。
【００１１】
また、本発明の遠隔操縦装置によれば、遠隔操縦無人ボートの観測機によって観測された水中および水底の様子に関する情報を受信できる。したがって、水中および水底の様子に関する情報を即時に解析し、または、蓄積して地図データの作成に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の遠隔操縦無人ボートおよびこれの遠隔操縦装置を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の遠隔操縦無人ボート（以下、ボートという）１０と、遠隔操縦装置（以下、操縦装置という）２０とは互いに特定の電波により無線通信できる。
【００１５】
ボート１０は、操縦装置２０から送られる電波に従って、水上を自在に進行、旋廻および後退する。
【００１６】
ボート１０は、後述するように、所定の条件が満たされると、自動的に初期設定された初期位置に回帰する。
【００１７】
操縦装置２０は、ケーブルを介してコンピュータ３０に接続できる。操縦装置２０は、コンピュータ３０に特定の情報を送信できる。コンピュータ３０は、受信した特定の情報を蓄積および解析して、新たなデータを作成できる。
【００１８】
以下、各構成について詳細に説明する。
【００１９】
（ボート）
図２はボートの側方から見た部分断面図、図３はボートの平面図である。
【００２０】
ボート１０は、推進動力源１１と、電源１２と、操舵装置１３と、第１送受信アンテナ１４と、第１制御装置（制御回路）１５と、ＧＰＳアンテナ１６と、記憶装置１７と、観測機１８と、取手１９とを有する。
【００２１】
推進動力源１１は、スクリュー１１１と、該スクリュー１１１に回転動力を伝達するモータ１１３と、スクリューカバー１１５とを有する。
【００２２】
スクリュー１１１は、一端にプロペラが取り付けられている。スクリュー１１１の回転軸には、歯車１１７が取り付けられている。一方、モータ１１３の回転軸には、歯車１１８が取り付けられている。歯車１１７および歯車１１８はかみ合っており、モータ１１３の回転動力がスクリュー１１１に伝達される。スクリュー１１１が回転すると、後方に水が押し流され、ボート１０に前方への推進動力が発生される。
【００２３】
モータ１１３は、電源１２に接続されており、操縦装置２０からの操作信号に基づいて、適宜電力が供給される。通常、電源１２の電流は、一定の方向でモータ１１３に供給されている。しかし、この電流を反対向きに流すことによって、モータ１１３を反対回転させて、スクリュー１１１も反対に回転させることができる。これにより、ボート１０を後退させることもできる。
【００２４】
スクリュー１１１には、そのプロペラの周囲にスクリューカバー１１５が設けられている。スクリューカバー１１５があるので、スクリュー１１１に藻やゴミなどの浮遊物が絡み付かない。
【００２５】
電源１２は、上記モータ１１３以外にも、ボート１０の各部に電力を供給する。電力の供給は、第１制御装置１５により制御される。電源１２の残量は、第１制御装置１５に監視されている。
【００２６】
推進動力源１１の後方には、操舵装置１３が設けられている。
【００２７】
操舵装置１３は、舵１３１と、モータ１３３とを有する。舵１３１は、モータ１３３の回転軸に接続されており、モータ１３３の回転角に伴って回転する。これにより、舵１３１は、左右にスイングする。スイングされた舵１３１は、推進動力源１１のスクリュー１１１からの水流の向きを変え、ボート１０の進行方向を変えることができる。舵１３１は、スクリュー１１１に対して垂直な姿勢から左右６０度程度スイングできる。
【００２８】
モータ１３３は、電源１２に接続されており、ボート１０の進行方向を変える際に電力が供給される。電力の供給は、操縦装置２０からの操作信号に基づいて、第１制御装置１５により制御される。
【００２９】
第１送受信アンテナ１４は、ボート１０の上部に立設されている。第１送受信アンテナ１４は、波が多少高くても、操縦装置２０からの電波を受信でき、かつ、ボート１０のバランスが悪くならない程度の長さである。第１送受信アンテナ１４は、第１制御装置１５に接続されており、該第１制御装置１５に受信した電波信号を送信する。また、第１送受信アンテナ１４は、第１制御装置１５から出力された信号を操縦装置２０に送信する。
【００３０】
第１制御装置１５は、ボート１０全体を総合的に制御する。第１制御装置１５は、上記各構成の他に、ＧＰＳアンテナ１６、記憶装置１７および観測機１８に接続されている。
【００３１】
ＧＰＳアンテナ１６は、複数の人工衛星から発信されている電波を受信するアンテナである。ＧＰＳアンテナ１６が受信した複数の人口衛星からの電波は、第１制御装置１５に送信される。第１制御装置１５は、受信した電波に基づいて演算を行い、ボート１０の現在位置を特定する。現在位置の特定方法については、通常のＧＰＳによる位置特定と同様なので、説明を省略する。
【００３２】
記憶装置１７は、制御装置１５に接続されている。記憶装置１７は、ボート１０の初期位置として設定された位置を記憶する。ここで、初期位置は、たとえば、ボート１０の運転開始時に、ＧＰＳアンテナ１６および第１制御装置１５により特定される位置である。初期位置としては、いかなる場所も設定できる。初期位置は、後述するボート１０の自動回帰の際に、ボート１０が帰ってくる位置である。
【００３３】
記憶装置１７は、初期位置のほかにも、ＧＰＳアンテナ１６および第１制御装置１５によりこれまでに現在位置として算出された位置、すなわち、これまでボート１０が通ってきた経路を随時記憶できる。
【００３４】
観測機１８は、水中および水底の様子を観測する装置である。観測機１８は、超音波振動子を備え、一の周波数の超音波、または異なる周波数の超音波を水中に発信し、水底等から反射してきた反射波を受信する。そして、発した超音波が戻ってくるまでの時間に基づいて、魚群など水中にある物体および水底の地形を測定できる。
【００３５】
このような装置としては、たとえば、ソナーが挙げられる。しかし、観測機１８は、ソナーのように超音波を利用するものに限定されない。観測機１８には、水中の様子を観察できるいかなる装置を用いてもよい。
【００３６】
観測機１８によって観測された水中および水底の様子に関する観測情報は、ＧＰＳアンテナ１６から得られた現在位置の座標と関連付けられて、特定電波により随時、第１送受信アンテナ１４を介して、操縦装置２０に送信される。
【００３７】
取手１９は、ボート１０の上方に取り付けられている。取手１９は、ボート１０の持ち運びの際に握られる部分である。
【００３８】
（操縦装置）
図４は操縦装置の外観を示す斜視図、図５は操縦装置の構成を示すブロック図、図６はモニターの表示例を示す図である。
【００３９】
操縦装置２０は、上記ボート１０を遠隔操縦するための装置である。
【００４０】
操縦装置２０は、図４および図５に示すように、第２送受信アンテナ２１と、第２制御装置２２と、モニター２３と、操作ボタン２４と、警報装置２５と、記憶装置２６と、ケーブル２７とを有する。遠隔操縦装置に別途外付けアンテナを取り付けることにより、操縦装置を基地局とすることができ、送受信範囲をさらに広げることができる。本発明では、操縦装置の概念には、基地局も含まれる。
【００４１】
第２送受信アンテナ２１は、作業者による操縦装置２０の操作により、各種の信号をボート１０に送信する。たとえば、第２送受信アンテナ２１は、ボート１０を進行させるために推進動力源１１を駆動するための信号、ボート１０の方向を転換させるために操舵装置１３を制御するための信号、水中の様子を観測させるために観測機１８を起動するための信号等を送信する。
【００４２】
第２制御装置２２は、操縦装置２０内に組み込まれており、操縦装置２０全体を総合的に制御する。
【００４３】
モニター２３は、操縦装置２０の正面に設けられている。モニター２３は、たとえば、図６に斜線で示すように、水底の地形Ｇや、魚群Ｆなどを表示する。モニター２３の表示により、操作者は、水底の起伏や、魚群の位置を確認できる。モニター２３には、適当なスケール、たとえば、１５ｍ間隔で水深が表示される。
【００４４】
また、モニター２３には、地図およびボート１０の位置を表示することもできる。この場合、操作者は、モニター２３を見て、ボート１０を操縦できる。さらに、モニター２３には、ボート１０の電源残量が少なくなると、操作者に注意を促す警告を表示したりできる。
【００４５】
操作ボタン２４は、操縦装置２０に、操作者が押下できるボタンとして配置されている。操作ボタン２４は、操作ボタン２４Ａ〜２４Ｃの全部で３種類がある。操作ボタン２４Ａ〜２４Ｃは、それぞれ、押下されることによって、所定の信号を第２制御装置２２に出力する。
【００４６】
操作ボタン２４Ａは、押下されると、観測機１８を起動するための信号を出力する。操作ボタン２４Ｂは、押下されると、推進動力源１１を駆動するための信号を出力する。操作ボタン２４Ｃは、押下されると、操舵装置１３を制御するための信号を出力する。
【００４７】
たとえば、作業者は、ボート１０を前進させる際には、操作ボタン２４Ｂを押下し、ボート１０を旋回させる際には、操作ボタン２４Ｃを押下する。ボート１０を後退させるときには、たとえば、操作ボタン２４Ｂを２回続けて押す。
【００４８】
なお、ボート１０の操作は、操作ボタン２４によるものに限られない。ボート１０は、ジョイスティックにより操作されることもできる。
【００４９】
警報装置２５は、第２送受信アンテナ２１を介して、ボート１０から残量減少の信号などを受信すると、その旨をモニター２３に表示させ、また、自ら音声により警報を発する。
【００５０】
記憶装置２６は、ボート１０から送信されてきたボート１０の位置の座標と、該位置の水底の地形の情報を記憶する。記憶装置２６に記憶されている情報は、ケーブル２７を介してコンピュータ３０に伝送できる。
【００５１】
（コンピュータ）
図７は作成された水底の地図を示す図である。
【００５２】
コンピュータ３０は、操縦装置２０からケーブル２７を介して、ある位置の座標と、該位置の水底の地形の情報を受信および蓄積する。コンピュータ３０は、蓄積した情報に基づいて、蓄積されていない座標間の地形を補間しつつ、図７に示すような、水底の地形を表す地図を作成する。
【００５３】
地図は、図７に示すように、深さが等高線で示される。また、溝などの大きな窪みは、図中参照番号Ｒで示す領域のように示される。
【００５４】
なお、上記実施形態では、操縦装置２０とコンピュータ３０とを別体して説明している。しかし、コンピュータ３０の機能の一部または全部を操縦装置に持たせることもできる。すなわち、操縦装置２０にコンピュータ３０を接続せずに、操縦装置だけで上記コンピュータ３０のように水底の地図を作成し表示できる。
【００５５】
（作用）
次に、本発明のボート１０の作用について説明する。
【００５６】
図８は、ボートの動作の流れを示すフローチャートである。ボート１０の各部の制御は、第１制御装置１５が行っている。
【００５７】
ボート１０は、操作者が水底を調査したい場所の水面に配置される。そして、ボート１０の記憶装置１７には、ＧＰＳを利用して取得された現在位置が初期位置として記憶される（ステップＳ１）。ボート１０は、たとえば、作業者が操縦装置２０のボタン２４を押下して、所定の信号をボート１０に送信することをトリガーとして、初期位置を記憶する。
【００５８】
ボート１０は、操作者による操縦装置２０の操作に従って、観測機１８が起動され、水上を移動しながら水中および水底の観察に用いられる（ステップＳ２）。このとき、ボート１０は、自動的にＧＰＳにより取得された現在位置を記憶装置１７に記憶し、これまで移動してきた経路の情報を作成する（ステップＳ３）。同時に、ボート１０は、現在位置および該位置の水中および水底の状態を、操縦装置２０に送信する（ステップＳ４）。
【００５９】
操縦装置２０にボート１０の現在位置および水底の状態の情報が受信されると、受け取った旨を示す受領信号が操縦装置２０から返信される。ボート１０は、操縦装置２０から受領信号を所定時間内に受信したかどうかを判断する（ステップＳ５）。
【００６０】
所定の時間とは、通信に異常が生じていると判断するのに十分な時間、たとえば、１分である。ボート１０と操縦装置２０との間で、ボート１０の現在位置等と受領信号の送受信は、１秒間に４回程度行われている。この頻度を考慮すると、１分間も通信がなければ異常が生じていると判断できる。ボート１０は、電波が届かない範囲までボート１０が移動してしまった場合、第１送受信アンテナ１４が折れてしまった場合、風が強くなったり、雨が降ったり、霧がでて電波の状態が悪くなった場合などに、受領信号を受け取れなくなる。
【００６１】
所定時間内に受領信号を受信できない場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ボート１０は、操縦装置２０と通信ができなくなったと判断し、自動回帰を開始する（ステップＳ６）。自動回帰とは、ボート１０が自動操縦で、初期位置に戻ることである。初期位置に戻る際には、ボート１０は、記憶装置１７を参照し、ここまで通って来た経路を戻る。これまでの経路を戻ることによって、自動回帰の途中にボート１０が障害物に衝突することがない。
【００６２】
一方、所定時間内に受領信号を受信した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ボート１０は、電源１２の残量が所定値以下かどうかを判断する（ステップＳ７）。所定値とは、たとえば、電源の最大容量の半分である。
【００６３】
電源残量が所定値以下の場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ボート１０は、上述のステップＳ６と同様の処理により初期位置に自動回帰する。
【００６４】
以上のように、本発明のボート１０では、操縦装置２０と通信できなくなった場合に、ＧＰＳを利用して初期位置に自動回帰するようにしている。したがって、ボート１０を操縦装置２０により操縦できなくなっても、ボート１０を回収できる。ボート１０の紛失を防止できる。
【００６５】
また、本発明のボート１０では、ボート１０の電源１２の残量が所定値以下になった場合にも、初期位置に自動回帰する。したがって、ボート１０は、途中で電源１２の残量がなくなることがなく、必ず操作者の下に帰ってくる。
【００６６】
さらに、本発明のボート１０では、常に、現在位置とその位置の水底の様子を操縦装置２０に連続的に送信している。したがって、操縦装置２０側において、位置と、水底の様子とを蓄積し、これに基づいて、水底の地図を作成できる。
【００６７】
なお、上記実施形態では、所定時間内に受領信号を受信できない場合には、ボート１０を自動回帰することとしている。しかし、ボート１０を初期位置までは自動回帰させずに、操縦装置２０と通信が可能になった時点で自動回帰を終了し、再度、操作者が操縦装置２０によりボート１０を操縦できるようにしてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、自動回帰の際に、障害物に衝突しないように、通ってきた経路を戻っている。しかし、通ってきた経路を戻らなくてもよい。この場合、ボート１０に障害物を検知するセンサを設け、自動的に障害物を回避できるようにすることが好ましい。電源１２の残量が少ない場合にボート１０を自動回帰させる場合、通ってきた経路を戻るのでは、少なくとも電源１２の残量が半分以上のときに戻す必要がある。障害物センサを設けることにより、電源１２の残量が半分以下になって、自動回帰させても操作者の下までボート１０が戻ってこられる。
【００６９】
なお、上記実施形態では、ボート１０により、水底の地形等の測定を行っている。しかし、ボート１０は、搭載する観測機１８の機能を変更することで、種々の測定に用いることができる。
【００７０】
たとえば、対地速度、対水速度、潮流速度の測定に使用できる。この場合、観測機１８には、４つの超音波振動子を設ける。超音波振動子は、それぞれ真下よりも前後左右に少しずつ角度をつけて、超音波を発信する。水底に反射した反射波を受信して、送信した超音波の周波数と比較することよって、周波数の違いにより、対地速度を測定できる。ドップラー効果の原理に基づく。なお、４つの超音波振動子それぞれで、ドップラー効果を利用して対地速度を算出し、それらの平均値を求め、真の対地速度とする。これにより、波の上下により揺れるボート１０の速度を除いて、正確な対地速度を測定できる。
【００７１】
対水速度を測定する場合には、水中に浮遊している微生物や、温度が異なる海流の界面で反射した反射波を受信し、潮流に対する速度を測定できる。
【００７２】
さらに、潮流速度を測定する場合には、上記手法で測定した対地速度から対水速度を減算すると、潮流速度が測定される。
【００７３】
以上のように、ボート１０の各種速度を測定できる。
【００７４】
また、ボート１０は、水底を構成する地質についても測定できる。この場合、ボート１０の観測機１８から、高い周波数の超音波と、低い周波数の超音波とを送信する。高い周波数の超音波は、水底の表面で反射される。一方、低い周波数の超音波は、高い周波数の超音波よりも地中深くまで透過してから反射される。低い周波数の超音波は、地質が柔らかいほど地中深くで反射される。これに基づいて、二種類の周波数の超音波を用いることにより、地質を調査できる。
【００７５】
また、ボート１０では、周辺の様子を観察することもできる。この場合、観測機１８により、水平方向に超音波を発信する。そして、反射波を受信することによって、周辺にある障害物などを検知できる。これを利用すれば、たとえば、ボート１０の自動回帰の際に、ボート１０が自動的に障害物を避けられる。なお、同じ水平方向でも、複数の振動子により時間差を設けて超音波を発生させることによって、擬似的に超音波に角度をつけて、水平方向よりも多少上下の様子を検出できる。ボート１０を洞窟に潜入させる場合、水平方向に超音波を発信して、洞窟の形状を観測することもできる。
【００７６】
また、水平方向の様子を検出できることを利用して、縦穴が垂直に形成されているかどうかを調査することもできる。この場合、ボート１０に重りを付けて、真直ぐに縦穴に沈め、ボート１０側方の縦穴の形状を順次検出する。縦穴の形状がずれると、縦穴が垂直に形成されていないことがわかる。
【００７７】
以上のようにボート１０により観察および測定された各種情報は、操縦装置２０に送信される。送信された情報は、操縦装置２０またはコンピュータ３０により解析され、表示される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の遠隔操縦無人ボートおよびこれの遠隔操縦装置を示す図である。
【図２】ボートの側方から見た部分断面図である。
【図３】ボートの平面図である。
【図４】操縦装置の外観を示す斜視図である。
【図５】操縦装置の構成を示すブロック図である。
【図６】モニターの表示例を示す図である。
【図７】作成された水底の地図を示す図である。
【図８】ボートの動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１０…ボート、
１１…推進動力源、
１２…電源、
１３…操舵装置、
１４…第１送受信アンテナ、
１５…第１制御装置、
１６…ＧＰＳアンテナ、
１７…記憶装置、
１８…観測機、
１９…取手、
２０…操縦装置、
２１…第２送受信アンテナ、
２２…第２制御装置、
２３…モニター、
２４Ａ〜Ｃ…操作ボタン、
２５…警報装置、
２６…記憶装置、
２７…ケーブル、
３０…コンピュータ、
１１１…スクリュー、
１１３…モータ、
１１５…スクリューカバー、
１１７、１１８…歯車、
１３１…舵、
１３３…モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年6月8日(2004.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年4月14日(2005.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
請求項２に記載の遠隔操縦無人ボートの遠隔操縦装置であって、
前記遠隔操縦無人ボートに、前記推進動力源および前記操舵装置の操作に関する信号を無線送信し、前記観測機によって観測された水中および水底の様子に関する観測情報を受信するための第２送受信アンテナと、
前記第２送受信アンテナに、前記推進動力源、前記操舵装置および前記観測機に関する操作信号を出力する第２制御装置と、
を有する遠隔操縦装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
海、湖、池、川などの水底および水中の状態調査には、遠隔操縦可能な模型の無人ボート（以下、遠隔操縦無人ボートという）が用いられる。遠隔操縦無人ボートは、ソナーを搭載しており、水底に向かって超音波を発信し、水底等に反射された超音波を受信して、水底および水中の状態を調査できる。操縦者は、離れた場所から遠隔操縦無人ボートを操縦し、所望の場所の水底を調査できる（たとえば、特許文献１参照）。これにより、大きな有人ボートでは行けないような、浅瀬や、狭い岸壁などでも、容易に調査できる。
【特許文献１】特願平１１−３５０５３６号
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
以上のように、本発明のボート１０では、操縦装置２０と通信できなくなった場合に、ＧＰＳを利用して初期位置に自動回帰するようにしている。したがって、ボート１０を操縦装置２０により操縦できなくなっても、ボート１０を回収できる。ボート１０の紛失を防止できる。本発明のボート１０では、昼夜や、多少の悪天候でも、容易に調査できる。